KR0129521B1 - 김치발효 및 저장실을 구비한 냉장고 - Google Patents

김치발효 및 저장실을 구비한 냉장고

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Abstract

본 발명은 김치발효 및 저장실을 구비한 냉장고에 관한 것으로, 냉동실(1)과 냉장실(3) 사이에 설치되는 김치발효 및 저장실을 구비한 냉장고에 있어서, 상기 냉동실(3)의 고내온도를 감지하여 설정된 냉동기준온도와 비교하여 냉동실의 온도를 냉동기준온도로 유지시키는 단계와 : 냉장고의 운전기능중 발효기능의 선택여부를 판단하여 발효기능을 선택한 경우, 상기 유출댐퍼(DAMP1) 및 유입댐퍼(DAMP2)를 모두 닫은 상태하에서 고내온도를 발효온도로 유지시키며, 발효시간이 경과되면 저장기능으로 전환시키는 단계와; 냉장고의 운전기능중 저장기능인 경우에 상기 유출댐퍼(DAMP1)를 열고, 유입댐퍼(DAMP2)의 개폐를 제어하면서 김치발효 및 저장실내(2)의 고내온도를 저장온도로 유지시키는 단계와; 냉장실내의 온도를 감지하여 설정된 냉잘실의 기준온도와 비교하여 고내온도를 냉장 기준온도로 유지시키는 단계들을 수행하는 마이콤(11)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

김치발효 및 저장실을 구비한 냉장고
본 발명은 냉동실과 냉장실 사이에 김치등의 발효식품 등을 수용하기 위한 김치발효 및 저장실을 별도로 갖추고 냉동실과 냉장실에 대한 고내온도제어는 물론 김치발효 및 저장실에 대한 고내온도제어를 순환적으로 조절할 수 있도록 한 김치발효 및 저장실을 구비한 냉장고에 관한 것이다.
종래에는 냉동실과 냉장실을 구비한 통상적인 일반냉장고와, 김치와 같은 측정한 발효식품을 발효시켜 저장할 수 있는 발효형 김치냉장고가 구분되어 있었다. 그러므로 김치냉장고를 사용할 경우 평상시에는 일반냉장고와 동일하게 저장기능으로 사용하다가, 김치를 발효시킬 경우에는 발효조건을 충족하기 위해 높은 온도를 유지하여야 하므로 일반적인 냉장용도로 고내에 있는 식품을 손상시키지 않고자 할 경우에는 고내에 저장하고 있던 식품들을 모두 꺼내어 일반 냉장고에 보관해야 하는 불편이 있었다. 또, 김치를 발효시킬 경우에는 고내온도를 상온보다 높게 유지하여야 하나 일반냉장고에는 발효기능이 없음으로 인해 가정에서는 일반냉장고와 별도로 김치냉장고를 구입해야 하므로 구입비용이 많이들고, 설치장소가 넓어지는 등의 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 일반냉장고에 김치등의 발효식품을 수용할 수 있는 김치발효 및 저장실을 따로 갖추므로 해서 구입비용의 절감을 도모하며, 설치공간의 협소를 해결할 수 있는 김치발효 및 저장실을 구비한 냉장고를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 냉동실과 냉장실에 대한 고내온도제어는 물론 김치발효 및 저장실에 대한 고내온도제어를 순환적으로 수행함에 의해 김치등의 발효식품이 아니더라도 다른 저장고에 이동할 필요가 없는 김치발효 및 저장실을 구비한 냉장고를 제공하는데 있다.
제1도는 본 발명이 적용된 냉장고의 구성을 보인 개략 단면도.
제2도는 본 발명에 의한 냉장고의 제어블럭도.
제3도는 본 발명에 의한 냉장고의 온도제어방법을 나타내는 동작흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 냉동실 2 : 김치발효 및 저장실
3 : 냉장실 4 : 히터덕트어셈블리
DAMP1∼DAMP3 : 댐퍼
이와 같은 목적을 가지는 본 발명은 냉동실(1)과 냉장실(3) 사이에 설치되며, 내부에 히터(HT)와 팬(FAN2)가 설치된 히터덕트어셈블리(4)와 증발기(EVA)의 냉기를 유입하기 위해 개폐되는 유입댐퍼(DAMP2)와 고내의 순환공기를 배기하기 위해 개폐되는 유출댐퍼(DMAP1)가 갖는 김치발효 및 저장실을 구비한 냉장고에 있어서, 상기 냉동실(3)의 고내온도를 감지하여 설정된 냉동기준온도와 비교하고, 압축기와 팬의 구동을 제어하여 냉동실의 온도를 냉동기준온도로 유지시키는 단계와; 냉장고의 운전기능중 발효기능의 선택여부를 판단하여 발효기능을 선택한 경우, 상기 유출댐퍼(DAMP1) 및 유입댐퍼(DAMP2)를 모두 닫은 상태하에서 상기 히터(HT)와 팬(FAN2)의 구동을 제어하여 고내온도를 발효온도로 유지시키며, 발효시간이 경과되면 저장기능으로 전환시키는 단계와; 냉장고의 운전기능중 저장기능인 경우에 상기 유출댐퍼(DAMP1)를 열고, 유입댐퍼(DAMP2)의 개폐를 제어하면서 김치발효 및 저장실내(2)의 고내온도를 저장온도로 유지시키는 단계와 ; 냉장실내의 온도를 감지하여 설정된 냉장실의 기준온도와 비교하고, 댐퍼(DAMP3)의 개폐를 제어하여 고내온도를 냉장 기준온도로 유지시키는 단계들을 수행하는 마이콤(11)을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 발명이 적용된 냉장고의 구성을 보인 개략단면도이다. 도시된 바와 같이, 냉장고는 몸체의 상부에 냉동실(1)과, 그 중간에 김치발효 및 저장실(2)이 구성되어 있고, 몸체의 하부에는 냉장실(3)이 있으며, 냉장실(3)의 하부 후방에는 냉각사이클에 따라 동작하는 압축기(COMP)가 설치되어 있다.
냉동실(1)과 김치발효 및 저장실(2) 사이에는 열교환에 의해 냉기를 공급하는 증발기(EVA)와, 냉기를 강제로 송풍하는 팬(FAN1)이 설치되어 있고, 증발기(EVA)에서 나온 냉기가 유입되는 냉동실(1), 김치발효 및 저장실(2), 냉장실(3)의 후벽에는 온도센서(TS1∼TS3)가 각각 설치되어 있다.
김치발효 및 저장실(2)의 전방 상부 우측에는 발효기능을 선택시 김치발효 및 저장실(2)의 고내온도를 발효조건에 맞는 온도로 상승시키기 위한 히터덕트어셈블리(4)가 설치되어 있다. 상기 히터덕트어셈블리(4)는 고내공기를 흡입하는 팬(FAN2)과 흡입된 공기를 가열하여 배출시키는 히터(HT)로 구성된다.
또, 김치발효 및 저장실(2)은 고내공기를 증발기(EVA)로 배기하는 배출통로를 개폐하는 유출댐퍼(DAMP1)를 후방 상측에, 증발기(EVA)에서 나오는 냉기를 김치발효 및 저장실(2)의 고내로 공급하는 유입통로를 개폐하는 유입댐퍼(DAMP2)를 후방 하측에 설치하고 있다.
한편, 냉장실(3)의 후벽에도 증발기(EVA)에서 나오는 냉기가 유입되는 통로를 개폐하는 댐퍼(DAMP3)가 설치되어 있다. 여기서, 제1도에 도시된 냉장고는 김치발효 및 저장실(2)을 구비한 냉장고의 한 실시예로서 그 설치 위치등을 바꾸어 구성할 수도 있다.
이와 같은 구성을 가지는 냉장고의 냉기순환 흐름을 보면 다음과 같다. 먼저, 냉동실(1)에서는 온도센서(TS1)에 의해 감지되는 고내온도에 따라 압축기(COMP)와 팬(FAN1)을 구동시켜 고내온도를 제어하는데, 증발기(EVA)에서 나온 냉기는 팬(FAN1)에 의해 상승되어 냉동실(1)의 고내로 들어가고, (A)와 같이 순환된 공기는 냉동실(1) 전면 바닥의 토출구를 통해 다시 증발기(EVA)로 들어가게 된다.
냉장고의 운전기능중 일반적인 저장기능을 설정한 경우, 상기 김치발효 및 저장실(2)에서는 히터(HT)와 팬(FAN2)을 동작시키지 않지만 유출댐퍼(DAMP1)를 열어 놓은 상태에서 김치발효 및 저장실(2)의 고내에 설치된 온도센서(TS2)에 의해 감지되는 고내온도에 따라 냉기를 유입하는 통로에 설치된 유입댐퍼(DAMP2)를 개폐하여 고내온도를 조절하게 된다. 이때 증발기(EVA)에서 나온 냉기는 팬(FAN1)에 의해 하강하게 되고 이어 유입댐퍼(DAMP2)를 통해 김치발효 및 저장실(2)의 고내로 공급됨에 따라 (B)와 같이 순환하며, 순환된 공기는 유출댐퍼(DAMP1)가 열린상태에서 상부 외벽에 형성된 제1유출통로(P1)을 통해 증발기(EVA)로 다시 들어가게 된다. 냉장고의 운전기능중 발효기능을 선택한 경우, 김치발효 및 저장실(2)의 고내에 설치된 유출댐퍼(DAMP1)와 유입댐퍼(DAMP2)를 모두 닫아 놓은 상태에서 히터덕트어셈블리(4)에 설치된 히터(HT)와 팬(FAN2)을 동작시키게 된다. 이에 따라, 김치발효 및 저장실(2)의 고내공기는 팬(FAN2)에 의해 흡입되고, 흡입된 공기는 히터(HT)에 의해 가열된 다음 다시 고내로 배출되므로 온풍이 (C)와 같이 순환되면서 고내온도는 발효온도로 상승하게 된다.
냉장실(3)에서는 댐퍼(DAMP3)를 개폐하여 고내온도를 제어하는데, 증발기(EVA)에서 나온 냉기는 팬(FAN1)에 의해 하강하여 댐퍼(DAMP3)를 통해 냉장실(3)로 들어가고, (D)와 같이 순환된 공기는 전면 상부의 토출구를 통해 빠져 나가 김치발효 및 저장실(2)의 상하부 외벽에 형성된 제 2유출통로(P2)를 통해 증발기(EVA)로 들어가게 된다.
상기 제 2 유출통로(P2)는 상기 팬(FAN1)에 의해 하강되어 김치발효 및 저장실(2)로 유입되는 통로와, 김치발효 및 저장실(2)의 고순환공기를 증발기(EVA)로 배기하는 제 1유출통로(P1)와는 각각 분리되어 있다.
제2도는 본 발명에 의한 냉장고의 제어블럭도이다. 도시된 바와 같이, 내부의 프로그램에 따라 냉장고의 전체조작을 제어하는 마이콤(11)과 ; 동작전원을 공급하는 정전압회로, 마이콤(11)을 초기상태로 리세트시키는 리세트회로, 마이콤(11)에 클럭신호를 공급하는 발진신호등으로 구성된 마이콤 주변회로(12)와; 냉장고의 운전기능에 대하여 발효기능 또는 저장기능을 선택하는 경우, 온도선택키 등과 같은 각종 조작명령을 마이콤(11)에 키입력하는 키입력부(13)와; 마이콤(11)에 아날로그/디지탈 변환시에 기준전압을 공급하는 기준전압설정부(14)와; 냉동실(1), 김치발효 및 저장실(2), 냉장실(3) 내의 고내온도를 각각 감지하여 마이콤(11)에 입력시키는 온도감지부(15)와; 유출댐퍼(DAMP1)와 유입댐퍼(DAMP2) 및 댐퍼(DAMP3)에 각각 설치된 댐퍼스위치의 스위칭상태에 따라 상기 유출댐퍼(DAMP1)와 유입댐퍼(DAMP2) 및 댐퍼(DAMP3)에 대한 개폐여부를 감지하여 마이콤(11)에 입력시키는 댐퍼상태감지부(16)와 ; 마이콤(11)의 제어에 따라 압축기(COMP), 팬모터(FAN1)(FAN2), 유출댐퍼(DAMP1), 유입댐퍼(DAMP2), 댐퍼(DAMP3), 히터(HT)등을 각기 구동시키는 부하제어부(17)와 ; 마이콤(11)의 제어에 따라 각종 동작상태를 표시하는 표시부(18)등으로 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 냉장고는 냉동실(1), 김치발효 및 저장실(2), 냉장실(3)을 순차적으로 고내온도를 제어한후 다시 냉동실(1)의 온도를 제어하는 순환방식으로 고내온도를 제어하게 된다.
제3도는 본 발명에 의한 냉장고의 온도제어방법을 나타내는 동작흐름도이다. 먼저, 마이콤(11)은 단계(101)에서 냉동실(1)의 온도가 냉동실 기준온도의 상한값(Rf+Gap)보다 높은지를 판별한다. 여기서, 상기 Rf는 냉동실 기준온도이고, Gap은 허용한계치로서 임의로 설정할 수 있으나 소비전력과 오버로드등을 감안하여 약 2℃로 설정하는 것이 바람직하다.
단계(101)에서의 판단결과 냉동실(1)의 온도가 상한값(Rf+Gap)보다 높을 경우에는 단계(102)에서 압축기(COMP)와 팬(FAN1)을 구동시킨다. 단계(101)에서 냉동실(1)의 온도가 상한값(Rf+Gap)보다 높지 않을 경우 단계(103)에서 냉동실(1)의 온도가 냉동실 기준온도의 하한값(Rf-Gap) 보다 낮은지를 판별한다. 단계(103)의 판단결과 냉동실(1)의 온도가 냉동실 기준온도의 하한값(Rf-Gap)보다 낮은 경우에는 단계(104)에서 압축기(COMP)와 팬(FAN1)의 구동을 정지시켜 냉동실(1)내의 온도를 상한값(Rf+Gap)과 하한값(Rf-Gap)의 범위내에서 제어하게 된다. 단계(103)의 판단결과 냉동실(1)의 온도가 냉동실 기준온도의 하한값(Rf-Gap)보다 낮지 않은 경우에는 단계(105)로 가서 발효기능의 선택여부를 판단한다.
이와 같이 냉동실(1)의 고내온도를 제어한후 김치발효 및 저장실(2)의 고내온도를 제어하는데, 단계(105)에서 냉장고의 운전기능중 발효기능을 선택하였는지를 판단한다. 단계(105)의 판단결과 발효기능을 선택한 경우에는 단계(106)에서 유출댐퍼(DAMP1)와 유입댐퍼(DAMP2)를 모두 닫은 다음 단계(107)에서 김치발효 및 저장실(2)의 고내온도가 발효온도의 상한값(Rkf+Gap) 보다 높은지를 판단한다. 여기서, Rkf는 김치발효 및 저장실의 발효온도이고, Gap은 허용한계치로서 약 2oC 로 설정하는 것이 바람직하다. 단계(107)의 판단결과 김치발효 및 저장실(2)의 고내온도가 상한값(Rkf+Gap)보다 높지 않을 경우에는 단계(109)에서 김치발효 및 저장실(2)의 온도가 발효온도의 하한값인(Rkf-Gap) 보다 낮은 지를 판단한다. 단계(109)의 판단결과 김치발효 및 저장실(2)의 온도가 발효온도의 하한값인(Rkf-Gap) 보다 낮은 경우에는 단계(110)에서 히터(HT)와 팬(FAN2)을 구동시켜 고내온도를 상승시키는 반면에, 단계(109)의 판단결과 김치발효 및 저장실(2)의 온도가 발효온도의 하한값인(Rkf-Gap) 보다 낮지 않은 경우에는 단계(111)로 가서 발효시간의 종료여부를 판단한다. 단계(107)의 판단결과 김치발효 및 저장실(2)의 고내온도가 상한값(Rkf+Gap) 보다 높은 경우에는 단계(108)로 가서 히터(HT)와 팬(FAN2)와 구동을 정지시킨다.
이와 같이 김치발효 및 저장실(2)의 고내온도를 제어하는 상태에서 단계(111)에서 발효시간의 종료여부를 판단한다. 단계(111)의 판단결과 발효시간이 종료되면 단계(112)에서 김치발효 및 저장실(2)에 의한 발효기능을 일반적인 냉장고의 저장기능으로 전환시키는 반면에 단계(111)의 판단결과 발효시간이 종료되지 않았으면 단계(118)로 가서 이후 리턴과정을 통해 발효시간이 도래할때 까지 발효기능을 수행하게 된다.
이와 같이 김치발효 및 저장실(2)의 고내온도를 제어하는 발효기능을 수행중에 고내온도는 높은 발효온도를 유지하게 되므로 김치발효 및 저장실(2)내의 더운공기가 냉동실(1) 및 냉장실(3)의 고내온도에 영향을 미치므로 유입댐퍼(DAMP2)를 열고, 어느 정도의 지연시간을 가진후 유출댐퍼(DAMP1)를 열어주는 동작을 병행한다.
한편, 단계(105)에서 냉장고의 운전기능중 발효기능을 선택하지 않은 경우에 일반적인 저장기능을 선택한 경우이므로 단계(113)에서 유출댐퍼(DAMP1)을 열고, 단계(114)에서 김치발효 및 저장실(2) 내의 온도가 저장온도의 상한값(Rkr+Gap)보다 높은지를 판단한다. 여기서, Rkr은 김치발효 및 저장실의 저장온도이고, Gap은 허용한계치로서 약 2oC 로 설정하는 것이 바람직하다. 단계(114)의 판단결과 김치발효 및 저장실(2) 내의 온도가 저장온도의 상한값(Rkr+Gap) 보다 높은 경우에는 단계(115)에서 유입댐퍼(DAMP2)를 열어 고내온도를 하강시킨다. 단계(114)의 판단결과 김치발효 및 저장실(2) 내의 온도가 저장온도의 상한값(Rkr+Gap)보다 높지 않은 경우에는 단계(116)에서 고내온도가 저장온도의 하한값(Rkr-Gap) 보다 낮은 지를 판단한다. 단계(116)의 판단결과 김치발효 및 저장실(2)의 고내온도가 저장온도의 상한값(Rkr-Gap)보다 낮은 경우에는 단계(117)에서 유입댐퍼(DAMP2)를 닫아 김치발효 및 저장실(2)의 고내온도를 상한값(Rkr+Gap)과 하한값(Rkr-Gap)의 범위내에서 제어하게 된다. 단계(116)의 판단결과 김치발효 및 저장실(2)의 고내온도가 저장온도의 상한값(Rkr-Gap)보다 낮지 않은 경우에는 고내온도가 제어범위에 있으므로 단계(118)로 간다.
이어, 냉장실(3)에 설치된 온도센서(TS3)가 감지한 고내온도에 따라 냉장실(3)의 고내온도를 제어하는데, 단계(118)에서 냉장실(3)의 고내온도가 냉장실 기준온도의 상한값인(Rr+Gap) 보다 높은 지를 판단한다. 여기서, Rr은 냉장실 기준온도이고, Gap은 허용한계치로서 약 2oC 로 설정하는 것이 바람직하다. 단계(118)의 판단결과 냉장실(3)의 고내온도가 냉장실 기준온도의 상한값인(Rr+Gap)보다 높은 경우에는 단계(119)에서 댐퍼(DAMP3)를 열어 냉기를 유입시켜 고내온도를 하강시킨다. 단계(118)의 판단결과 냉장실(3)의 고내온도가 냉장실 기준온도 상한값(Rr+Gap) 보다 높지 않은 경우에는 단계(120)에서 냉장실(3)의 고내온도가 냉장실 기준온도의 하한값(Rr-Gap)보다 낮은 지를 판단한다. 단계(120)의 판단결과 냉장실(3)의 고내온도가 냉장실 기준온도의 하한값(Rr-Gap)보다 낮은 경우에는 단계(121)에서 냉장실(3)의 댐퍼(DAMP3)를 닫아 냉장실(3)의 온도를 상한값(Rr+Gap)과 하한값(Rr-Gap)의 범위내에서 제어하게 된다. 단계(120)의 판단결과 냉장실(3)의 고내온도가 냉장실 기준온도의 하한값(Rr-Gap) 보다 낮지 않은 경우에는 냉장실(3)의 고내온도가 제어범위에 있으므로 리턴한다.
이상에서와 같이, 본 발명은 일반 냉장고의 저장기능외에 김치등의 식품을 발효시킬 수 있는 발효기능을 추가로 가지므로 별도의 김치냉장고를 구비할 필요가 없으므로 구입비용이 절감되고, 식품들을 모두 꺼내어 일반 냉장고에 보관해야 하는 번거로움을 해소할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 냉동실(1)과 냉장실(3) 사이에 설치되며, 내부에 히터(HT)와 팬(FAN2)가 설치된 히터덕트어셈블리(4)와 증발기(EVA)의 냉기를 유입하기 위해 개폐되는 유입댐퍼(DAMP2)와 고내의 순환공기를 배기하기 위해 개폐되는 유출댐퍼(DAMP1)가 갖는 김치발효 및 저장실을 구비한 냉장고에 있어서, 상기 냉동실(3)의 고내온도를 감지하여 설정된 냉동기준온도와 비교하고, 압축기와 팬의 구동을 제어하여 냉동실의 온도를 냉동기준온도로 유지시키는 단계와; 냉장고의 운전기능중 발효기능의 선택여부를 판단하여 발효기능을 선택한 경우, 상기 유출댐퍼(DAMP1) 및 유입댐퍼(DAMP2)를 모두 닫은 상태하에서 상기 히터(HT)와 팬(FAN2)의 구동을 제어하여 고내온도를 발효온도로 유지시키며, 발효시간이 경과되면 저장기능으로 전환시키는 단계와 ; 냉장고의 운전기능중 저장기능인 경우에 상기 유출댐퍼(DAMP1)를 열고, 유입댐퍼(DAMP2)의 개폐를 제어하면서 김치발효 및 저장실내(2)의 고내온도를 저장온도로 유지시키는 단계와; 냉장실내의 온도를 감지하여 설정된 냉장실의 기준온도와 비교하고, 댐퍼(DAMP3)의 개폐를 제어하여 고내온도를 냉장 기준온도로 유지시키는 단계들을 수행하는 마이콤(11)을 구비하는 것을 특징으로 하는 김치발효 및 저장실을 구비한 냉장고.
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